История компаний: от Bosch до Meteor Thermo⁠⁠

В повседневной жизни людей существуют определенные условия , без которых им было бы не комфортно.В первую очередь это различные системы жизнеобеспечения,включающие в себя источники отопления и горячего водоснабжения в помещениях. Первые конструкции,способные эффективно обогревать внутренние помещения,появились во времена Римской империи.Сначала использовалось твердое топливо (дерево,уголь и т.д.), но по мере развития цивилизации стали доступны электричество, жидкое топливо,солнечная энергия и природный газ.

Считается, что первые отопительные котлы появились в Италии в XVII веке,их изобрел французский физик Дени Папен. По форме он напоминал большой чайник с предохранительным клапаном,регулирующим уровень давления.Привычная современному человеку система отопления была изобретена в XIX веке, но газовые котлы появились только в конце XIX века.

Однако благодаря большей доступности топлива газовые котлы вскоре стали играть ведущую роль.

История газовых водонагревателей для нагрева воды берет свое начало в 1868 году,когда Бенджамин Уодди Морган запатентовал первый газовый водонагреватель Geyser. Этот нагреватель не имел дымохода и поэтому был небезопасен для бытового использования. Это был первый прибор,получивший название «Гейзер»,которое стало широко известным для газовых проточных водонагревателей.

Далее...

В 1892 году доктор Хуго Юнкерс (в последствии авиаконструктор, инженер и изобретатель, создатель легендарного немецкого самолета),профессор Имперского технического университета Аахена изобрел калориметр.

Принцип работы калориметра(нагрев воды в жидкости за счет тепла,выделяемого при сгорании природного газа) был использован изобретателем для разработки водонагревателей с жидкостным газом. Юнкерс сразу же понял и оценил преимущество постоянного наличия горячей воды на кухне и в ванной. Поначалу общественность отнеслась к этой инновации весьма скептически, поэтому изобретатель был вынужден начать производство собственных газовых водонагревателей и основал одну из первых компаний, занимавшихся этим.

После Первой мировой войны, в середине XX века,газовые водонагреватели Junkers были установлены, например,в учебном корпусе знаменитой школы архитектуры и художественного дизайна Bauhaus в Дессау (Германия) и в новой резиденции хозяина. Словом,фабрика Junkers выжила и продолжала успешно развиваться,несмотря на мировые войны: в 1929 году в колонке Junkers впервые в мире был применен "термоэлектрический газовый переключатель" ,что сделало ее самой безопасной колонкой в мире.

Несмотря на большие успехи в производстве водонагревателей и другого оборудования, Великая депрессия (мировой экономический кризис), начавшаяся в США в 1929 году и достигшая Германии в 1930-м,сделала для Junkers то, что не смогла сделать даже Первая мировая война. Многие немецкие компании, в том числе и должники Юнкерса, обанкротились. В результате в 1932 году врач и изобретатель Хуго Юнкерс продал свой завод по производству газовых водонагревателей фирме Robert Bosch Gmbh.

Перед Второй мировой войной и сразу после неё газовые колонки приобрели современный вид, их эксплуатация стала безопасной и доступной.

Если первые пол века немецкие инженеры занимали лидирующие позиции в разработке и производстве газовых приборов,то в 1940-х годах лидерство перешло к Франции,и именно в этой стране изобретатель Морис Фриске в 1948 году разработал компактный настенный газовый котел с удивительными для того времени характеристиками...

А Именно способность автоматически управлять температурой теплоносителя.

Массовое производство газовых колонок в СССР началось в 1956 году на заводе «Искра» в Москве и заводе «Газаппарат» в Ленинграде; до начала 1980-х годов их было установлено в общей сложности около 8 миллионов.

После этого газовые колонки перестали использовать в новом строительстве,но они по-прежнему применяются в старых домах.

В СССР выпускались и напольные газовые котлы:в конце 1950-х годов Ростовский завод «Газоаппарат» выпустил первые напольные газовые котлы.

Серийное производство конденсационных котлов началось в начале 1980-х годов.

Сегодня они считаются вершиной эволюции газового отопительного оборудования.Такие котлы используют для отопления тепло,получаемое при сгорании газа, и энергию пара,содержащуюся в дымовых газах.

В 1988 году на рынок вышел первый котёл, оснащённый автоматическим регулятором температуры горячей воды. Ещё через пять лет появились котлы с электронной системой зажигания и системой газовой безопасности, основанной на ионизационном контроле пламени.

В следующее десятилетие котлы продолжили стремительно «умнеть» – и даже научились общаться со своими хозяевами.

С 2010 г. по настоящее время

Разработаны интеллектуальные радиоуправляемые системы управления отоплением,которые могут быть встроены непосредственно в котел.Они реагируют на наружную и внутреннюю температуру и могут поддерживать различную температуру в трехконтурах отопления (радиаторы,теплые полы,горячая вода и т.д.).

Современные системы могут регулировать температуру в разных помещениях, например,+18°C в спальне, +22°C на кухне, +25°C в гостиной и т. д. Такие системы уже давно не являются чем-то из области фантастики.

Цифровые технологии достигли пика своего развития в системах дистанционного управления отопительным оборудованием.

Двусторонняя связь с котлом теперь возможна через мобильные телефоны и планшеты, что позволяет отдавать команды и получать обратную связь об их выполнении.

Всем Тепла...

1.Очаги и камины.

Самые ранние системы обогрева домов основывались на использовании огня. Очаги и камины были основными источниками тепла в древних жилищах. Очаги, расположенные в центральной части дома, служили местом приготовления пищи и основным источником тепла. С развитием архитектуры появились камины, которые улучшили контроль над дымом и повысили эффективность отопления.

2.Средневековье и Ренессанс

В период Средневековья появились печи, которые стали более эффективными средствами обогрева. Гончарные и кирпичные печи, часто украшенные изразцами, использовали для сохранения тепла в течение длительного времени. В эпоху Ренессанса это искусство достигло нового уровня, благодаря чему помимо функциональности, печи стали также элементом декора.

3.Появление водяного отопления.

XIX век стал переломным в истории монтажа обогревательных систем. Промышленная революция привела к появлению водяного отопления. Первые системы водяного отопления использовали паровые котлы для подогрева воды, которая затем циркулировала по трубам для обогрева помещений. Эти инновации заложили основу для развития более сложных систем отопления.

Паровое отопление вскоре стало популярным благодаря своим преимуществам, включая более равномерное распределение тепла и возможность отопления больших зданий. Суть этой системы заключалась в генерации пара, который под высоким давлением доставлялся по трубам к радиаторам, где он конденсировался, отдавая своё тепло окружающей среде.

4.Новые возможности XX века:

Электрическое отопление.

Центральное отопление.

Газовые и электрические котлы.

С началом XX века и распространением электричества появились новые методы обогрева. Электрическое отопление предоставило пользователям легкость управления и высокую эффективность. Разнообразие электрических обогревателей, таких как конвекторы и тёплые полы, позволило домовладельцам выбирать наиболее подходящие решения для своих нужд.

В первой половине XX века стали популярными системы центрального отопления, которые обеспечивали контроль над температурой в доме из одной точки управления. Эти системы часто включали в себя котлы, которые нагревали воду, распределяемую по радиаторам и конвекторам. Центральное отопление упростило процесс управления микроклиматом в домах.

В конце XX века газовые и электрические котлы стали основными элементами отопительных систем. Газовые котлы, благодаря своей экономичности и доступности топлива, получили широкое распространение. Электрические котлы также остаются популярными благодаря простой установке и эксплуатации, особенно в местах с ограниченной инфраструктурой для подачи газа.

5.Тепловые насосы и солнечные коллекторы

Современные технологии предлагают альтернативные, более экологичные решения. Тепловые насосы используют природные источники тепла, такие как воздух, вода или грунт, для обогрева помещений. Эти устройства позволяют значительно снизить потребление энергии. Также активно развиваются солнечные коллекторы, которые используют энергию солнца и снижают затраты на отопление.

Умные технологии и экологические аспекты.

Модернизация отопительных систем в будущем, вероятно, будет связана с развитием умных технологий и экологических решений. Интеллектуальные системы управления теплом позволят оптимально использовать энергию, максимально адаптируя процесс обогрева к нуждам владельцев.

Сегодня обогрев жилья представляет собой сочетание технологических достижений и стремления к эффективности и экологичности. В будущем ожидания будут только расти, подстегивая инновации на рынке отопительных систем.

Значение канализации в частных домах.

Канализация — это не просто система, которая уводит сточные воды из нашего дома. Это важнейший элемент инфраструктуры, который обеспечивает комфорт и гигиену в частных домах. Без надлежащей системы канализации мы бы столкнулись с множеством проблем: от неприятных запахов до распространения инфекций.

Комфорт современного частного дома во многом зависит от надежной и эффективной системы канализации. Мы привыкли к тому, что сточные воды беспрепятственно уходят в недра, оставляя после себя только чистоту и порядок. Но мало кто задумывается о том, какой долгий и тернистый путь прошла канализация, прежде чем стать неотъемлемой частью нашей жизни. Этот путь, полный изобретательских решений и инженерных прорывов, заслуживает отдельного рассказа.

Первые методы удаления сточных вод в древности.

В древности люди использовали простые методы для удаления сточных вод. Например, в Месопотамии и Древнем Египте сточные воды сбрасывались в канавы и реки. Эти методы были довольно примитивными и часто приводили к загрязнению источников воды. Но даже в те времена находились изобретатели, которые пытались улучшить ситуацию.

В Древнем Риме, известном своим развитым градостроительством, были созданы более совершенные канализационные системы. "Клоака Максима" – огромный подземный коллектор, поражающий своим масштабом даже сегодня, – свидетельствует о высоком уровне инженерной мысли того времени. Однако и римские системы имели свои недостатки. Они были открытыми или слабо заглублёнными, что приводило к распространению болезней. История канализации – это история постоянной борьбы с инфекциями и неприятными запахами.

Эволюция канализации в Средние века.

Средние века стали периодом упадка в развитии систем канализации. После падения Римской империи многие технологии были забыты, и города начали сталкиваться с проблемами загрязнения. В это время сточные воды часто сбрасывались на улицы, что способствовало распространению болезней. Однако даже в это непростое время находились изобретатели, которые пытались найти решения. Например, в некоторых городах начали строить общественные туалеты, которые соединялись с простыми каналами.

Появление современных систем канализации в 19 веке.

Ситуация начала меняться в 19 веке, когда с ростом городов возникла необходимость в более эффективных системах канализации. В это время были разработаны первые современные системы, которые использовали трубы для удаления сточных вод. Одним из первых, кто предложил такую систему, был английский инженер Сэр Джозеф Уильям Базэлджет. Его работа по созданию лондонской канализации стала настоящим прорывом и послужила основой для многих других городов.

Современные технологии и решения для частных домов.

Сегодняшний рынок предлагает множество решений для обустройства канализации в частном доме: от классических септиков до современных биологических очистных сооружений. Септики – это резервуары, в которых происходит естественное разложение сточных вод. Более совершенные биологические очистные сооружения используют микроорганизмы для более эффективной очистки, что позволяет получать очищенную воду, пригодную для полива. Выбор той или иной системы зависит от множества факторов: количества проживающих, геологических условий, бюджета и экологических требований.

Преимущества и недостатки различных систем.

Септики относительно недороги в установке и обслуживании, но требуют периодической откачки. Биологические очистные сооружения дороже, но обеспечивают более высокое качество очистки и меньшую потребность в обслуживании. Выбор – всегда компромисс между ценой, эффективностью и удобством.

Будущее канализации: новые технологии и устойчивое развитие.

Будущее канализации для частных домов видится в развитии энергоэффективных и экологически чистых технологий. Инновационные решения, такие как умные системы управления, автоматизация процессов очистки и использование возобновляемых источников энергии, будут играть всё большую роль. Мы можем ожидать появления ещё более эффективных и удобных систем, которые минимизируют воздействие на окружающую среду и обеспечат максимальный комфорт для жителей частных домов. История канализации – это история постоянного совершенствования, и этот процесс, несомненно, продолжится.

Сейчас частенько можно услышать, что тот или иной материал с эффектом памяти формы научились использовать очередным перспективным образом. В большинстве случаев, про «память формы» многие вычитывают в описании какого-нибудь умного матраса или подушки для сна. Такой матрас принимает форму тела пользователя и потом тело поддерживается в удобном состоянии.

Но на самом деле эффект памяти куда более интересный, если рассматривать его с позиции материаловеда.

Чаще всего эффект демонстрируют на примере проволоки из сплавов титана с никелем. Это лишь самый простой вариант демонстрации и на практике память формы наблюдается у разных материалов, в том числе и полимерных. Но, традиционно для моих заметок, разбирать подобные эффекты на металлах проще всего.

Опыт простой. Берем проволоку из титана-никеля, которая скручена в пружинку, нагреваем зажигалкой эту пружинку и видим, что спираль начала распрямляться и опять стала ровной проволоченной.

После остывания проволока так и останется прямой. Холодный образец можно вновь скрутить и вновь распрямить зажигалкой. Причём, форму можно придать абсолютно любую. Скажем, можно сделать импровизированную скрепку, которая при нагревании опять станет прямой.

Главный вопрос, который следует из опыта, тут логичен - что такое происходит с этой проволокой и что это за особая уличная магия?

Для объяснения эффекта нужно иметь общее представление о кристаллической структуре металлов и о процессе закалки. Давайте вспомним самые основы. Попрошу тут не придираться к формулировкам, так как хочется адаптировать текст для самых разных читателей с самыми разными уровнями знаний по теме.

Металлы в обычном состоянии имеют кристаллическую структуру и кристаллическую решётку. Кристаллической решеткой называется мнимая конструкция, которую мы можем изобразить, если в пространстве соединим атомы элемента друг с другом линиями.

При этом атомы металла будут расположены в точках пересечения этих мнимых линий или, как это называется более правильно, в узлах решётки. Та часть, которая регулярно повторяется, будет называться элементарной ячейкой решётки. И так всё здорово будет до тех пор, пока речь идёт о чистом компоненте.

Если сплавить два металла вместе, то атомам второго компонента сплава тоже нужно где-то расположиться. У второго компонента, как правило, есть собственная кристаллическая структура, но пока оба компонента системы жидкие, атомы спокойно сосуществуют друг с другом, как хлопья разного типа в молоке.

Когда система начинает затвердевать или кристаллизоваться, то атомам второго компонента нужно найти для себя место. При этом основной компонент старается доминировать и его атомы образуют уверенные каркасы, обладая высокой энергией связи. Примесные атомы стараются занять оставшиеся свободные места.

Система уравновешивается в некоторой конфигурации и атомы второго компонента пытаются позанимать вакантные места в новой кристаллической решетке.

Теперь представим себе, что такой двухкомпонентный сплав мы нагрели и видим, что атомы и первого, и второго компонентов пытаются начать интенсивное тепловое движение. Если остудить это великолепие с нормальной скоростью, то система вернется к равновесному состоянию.

Зато вот если охлаждать сплав резко, то второй компонент не успеет распределиться стандартным образом и будут образовываться новые конструкции. Такая структура может называться, например, мартенсит, а процесс именуется закалкой.

Структура после закалки обычно напряжена и напоминает что-то типа сжатой пружины в ящике. Атомы уже не могут свободно двигаться, а сам ящик становится твёрже. Поэтому, повышаются хрупкость и ломкость.

В некоторых случаях наблюдается интересное явление, которое, как раз-таки и свойственно сплавам титана и никеля.

Структуры, образованные в результате закалки, остаются относительно подвижными. Закаленная проволока из такого сплава хоть и имеет мартенситную структуру, но обладает ещё и памятью формы.

Если мы деформируем такой сплав после закалки (распрямление проволоки из примера), то иглы в структуре закаленного сплава не разрушатся, а просто поменяют конфигурацию. Где-то сместятся, а где-то начнут распрямляться.

Тот стресс, который структура испытала при закалке и та конфигурация, которая получилась при процессе, требовала большой энергии. Эта энергия была отнята у системы с помощью резкой охлаждения. Пока не проведется, например, длительный отжиг для нормализации получившейся структуры, именно конфигурация с иглами станет равновесной. Система будет стремиться к ней.

При простой механической деформации иглы не сломаются и не перестроятся, а пластично деформируются. Этим и отличаются сплавы с памятью формы. В распрямленном образце будет происходить борьба между механическим удержанием каркаса структуры и попыткой системы вернуться к зафиксированному виду после закалки. Когда это только лишь механическая деформация, то напряжений недостаточно и образец остается прямым. Зато если начать его нагревать, то в работу вступают диффузионные процессы.

Эти диффузионные процессы первым делом не заставят структуру вернуться к самой ранней модификации, а потянут её к варианту "после закалки". Иглы мартенсита, деформируемые механическим образом, начнут возвращаться к закаленной конфигурации. Это будет проявляться, как обратное скручивание в форму пружинки. Исходя из схемы чуть выше, стоило бы рассматривать только нижние два состояния.

Подобные сюрпризы, которые появляются при работе внутренних напряжений и температур, могут происходить в самых разных случаях и с разными материалами. Например, на ранних автомобилях сформованная торпеда из полимерного материала выворачивалась обратно при воздействии сильного нагрева из-за стремления вернуться к форме обычного листа. Причем, сворачивалась вместе со всем оборудование. Это было настоящим сюрпризом для разработчиков, которые не учли этот эффект. Ну и для владельцев легковушек.

⚡ Если вам нравятся мои статьи и вы хотели бы поддержать развитие проекта, то прошу подписаться на мой Telegram-канал про изобретения и методики креативного мышления. Нужно набрать 2000 подписчиков и будет здорово!

Ну и на Вомбате подписывайтесь ;)!

Основная цель насосно-смесительного узла — обеспечение безопасного и эффективного функционирования системы водяного теплого пола путем подачи теплоносителя с подходящей температурой. Горячая вода из общей отопительной системы (первичный контур), имеющая температуру порядка 60–80 °C, не подходит непосредственно для подачи в теплый пол. Такая высокая температура приведет к перегреву покрытия, дискомфорту и быстрому выходу из строя финишного слоя (ламинат, плитка). Задача узла состоит в том, чтобы смешать горячую воду с охлаждённой жидкостью из обратного потока, достигнув требуемой температуры (примерно 35–50 °C).

Основные задачи насосно-смесительного узла:

1.Регулирование температуры теплоносителя:Смесительный узел понижает температуру воды до допустимых значений, необходимых для комфортного использования теплого пола.

2.Защита оборудования от гидравлических ударов:Балансировка давления предотвращает резкое повышение температуры или избыточное давление в трубопроводах, защищая как трубы, так и покрытие пола.

3.Увязывание первичного и вторичного контуров:Позволяет интегрировать систему теплого пола в общую схему отопления без риска повредить основное оборудование (котел, бойлер и т.п.).

4.Обеспечение гибкости и управляемости:Узел позволяет индивидуально регулировать температуру в каждой зоне пола и даже отключать отдельные участки, если это необходимо.

5.Предотвращение локальных перегревов:Равномерное распределение нагретой воды устраняет вероятность образования участков чрезмерного нагрева, которые могут негативно воздействовать на поверхность пола.

Принцип работы насосно-смесительного узла:

Узел работает следующим образом:

-Нагретая жидкость подается из первичной сети (котла, бойлера).

-Смешивается с охлаждённой водой из обратного тракта.

-Получившийся раствор направляется в водяной теплый пол с установленной температурой.

-Через байпасную линию или трёхходовой клапан горячий теплоноситель дозированно возвращается в основную сеть.

За регуляцию температуры отвечают смесительные клапаны, датчик температуры и насос, создающий принудительную циркуляцию смеси.

Последствия отказа от насосно-смесительного узла:

-Перегрев пола. Прямая подача горячей воды приведёт к повреждению конструкций пола и дискомфорта жильцов.

-Непостоянство температуры. Без узла невозможно стабилизировать и регулировать температуру подаваемой жидкости.

-Повреждения оборудования. Гидравлические удары и температурные колебания приводят к преждевременному износу или поломке трубопроводов и узлов системы.

Вывод:

Насосно-смесительный узел является необходимым компонентом системы водяного теплого пола. Он обеспечивает правильную температуру теплоносителя, равномерное распределение тепла, гибкость настройки и защиту оборудования от нежелательных нагрузок. Без него эксплуатация теплого пола невозможна либо будет сопровождаться проблемами с эффективностью, безопасностью и комфортом.

Три агрегатных состояния вещества, которые мы изучали на физике в школе, мягко говоря не отражают реальное многообразие возможных состояний материи в природе. Мы уже обсуждали такие штуки, как плазма или аморфное состояние. Говорили про невероятный конденсат Бозе‑Эйнштейна. Но на этом список не кончается!

Есть и ещё одно (или как минимум одно) очень интересное состояние вещества, которое называется сверхкритическая жидкость. Этого состояния не получится достичь простым кипячением воды в чайнике или прочими сподручными простыми методами.

Сверхкритическая жидкость может существовать только при высоких давлениях и высоких температурах.

Термин «критическая» выбран не случайно. Тут нужно вспомнить диаграммы фазового равновесия. Там, как это водится, обозначены все возможные фазы и всегда есть точка, которая называется критической. Выше этой точки и будет наблюдаться сверхкритическая жидкость. В самой точке пропадает различие между фазой жидкости и фазой газа.

Представьте себе обычную жидкость (пусть это будет вода), которая находится в некотором герметичном сосуде. Над поверхностью этой жидкости будет находиться воздух и некоторое количество водяного пара.

Если полностью откачать воздух над поверхностью воды, то в сосуде останется только жидкость и вакуум над ней. Очевидно, что некоторая часть имеющейся воды начнет парить и над поверхностью будет ещё и водяной пар. Рассматриваемая система будет состоять из пара от воды (без примесей воздуха) и жидкой воды.

При нагревании системы будет увеличиваться количество воды в парообразном состоянии, а вода в жидком состоянии расширится. Давление в ёмкости начнёт расти. При дальнейшем нагревании мы будем наблюдать ещё больший рост количества и объема газа и ещё большее увеличение объема воды с уменьшением её количества (переходом в газ). Плотность воды будет падать, а плотность газа над водой расти.

В какой‑то момент будет установлено равновесие между водой и паром над ней. Плотность воды станет равной плотности пара над ней, а структура будет одинаковой и равномерной.

Это и будет сверхкритическая жидкость.

Сверхкритической является жидкость, у которой «стёрто» различие между жидким агрегатным состоянием и газообразным агрегатным состоянием. Она имеет среднюю плотность для всей системы, а частицы располагаются таким образом, что эта конструкция имеет общие черты и с газом, и с жидкостью. Также это состояние называется «сверхкритический флюид».

Сверхкритическая жидкость — это уже не жидкость, но ещё и не газ.

На практике и без сосуда из примера, такое состояние может быть достигнуто только при соответствующем конкретному веществу давлении и температуре. Как правило, это очень высокие температуры и давления. При этом давление должно быть ниже, чем необходимо для перехода вещества в твёрдое агрегатное состояние.

Это состояние имеет множество практических прикладных применений. Встретить в природе такое состояние вещества можно, например, на других планетах, где сочетаний условий позволило превратить атмосферу в такое состояние.

На практике такая специфическая конструкция позволяет получать весьма специфические свойства. В итоге жидкость в сверхкритическом состоянии используется, например, в химчистках, так как обладает отличной активностью и легко разрушает пятна. В лабораторных экспериментах такое состояние тоже интересно. Например, так можно «выпаривать» наночастицы и получать наноматериалы. При переходе к граничному состоянию, имеющиеся прочные включения начинают переходить в нанодиапазон и их можно потом экстрагировать.

А ещё приглашаю всех подписаться на Telegram‑канал моего проекта, где я регулярно размещаю научпоп материалы и заметки по физике, материаловедению и техническим наукам. 

Про сокращение длины при увеличении скорости сегодня широко известно. Во всех статьях упоминается это интересное явление и при построении описания той же теории относительности это явление чуть ли не самое главное.

Вот только нет ответа на главный вопрос - а что такое это сокращение длины с физической точки зрения и чем оно является? Ну и есть ещё более интересный вопрос про возможность измерить такое сокращение.

Само по себе явление, которое мы привыкли видеть в объяснениях, "растёт" из преобразований Лоренца. Не все знают, но преобразования эти существовали ещё до того, как Эйнштейн начал работу над теорией относительности. Он просто использовал эту логику в работе и ссылался на такие явления.

Пару слов про преобразования Лоренца

Преобразования Лоренца описывают те изменения, которые происходят в системе при увеличении её скорости. Там вам и длина сокращается, и время идёт иначе. Но вот что там про длину? Что происходит физически? Удивительно, но этот вопрос довольно широко обсуждается и не имеет однозначного ответа.

Обычно с таких картинок начинается путаница. Да не сжималась машина - это её проекция.

Что такое сокращение длины для простого обывателя? Взять гидравлический пресс, положить под него банку из Пепси и сжать её. Физически её длина уменьшается в несколько раз. Но будет ли такое "физическое сжатие" происходить с ракетой в космосе? Даже сам Лоренц говорил, что нет. Более того, в теориях отмечено, что все инерционные системы отсчёта равноправны, а значит и материальное сокращение длины есть неправильное понимание процесса.

Явление сокращения длины описывается преимущественно как специфика пространства-времени. Такие изменения связаны с относительностью.

Если мы стоим неподвижно на станции, а мимо пролетает поезд, то нам кажется, что поезд короче. Относительно нас поезд и правда короче. Но физически он не деформируется. Было бы забавно, если бы электричка уменьшалась пропорционально скорости.

Никто не сжимается?

Речь тут про изменения пространства и остальное относится скорее к мистификации процесса и явлений.

Наверное будет уместно привести пример. Представьте себе, что у вас есть клетчатый листок бумаги. Вы нарисовали на нем две клетки. При этом клетка имеет размер 1 см х 1 см. Вы сжали этот листок бумаги и клетка уменьшилась. Сам объект не претерпел материального сжатия. Просто изменились параметры координатного пространства. Это хорошо описывается в примере Эйнштейна про грозу и поезд.

Впрочем, тут можно сказать, что сжалось пространство вместе со всеми объектами. Подобно тому, как расширяется Вселенная, объем мог пропорционально и уменьшаться. Лоренц рассуждал об этом явлении в таком ключе.

Или всё-таки сжимается?

В одной из его заметок упоминается мысль, что в материальных объектах уменьшается расстояние между частичками без их непосредственного изменения. Но тогда это означает и материальное уменьшение в размерах?

Не совсем так. Всё-таки, даже если длина тут бы и реально уменьшилась, причиной было бы не сжатие объекта прессом, а изменение параметров пространства.

И тут мы, как практики, хотим измерить такое явление. Измерял ли кто-нибудь Лоренцово сокращение или нет? Тут нас ждёт отличный сюрприз.

Измерение Лоренцова сжатия

Измерить его невозможно. Если взять линейку и пойти измерять ракету, которая мчится по Вселенной, то сразу окажешься в системе отсчёта этой ракеты. В единой системе отсчёта пространство одинаково и никакого измерения сделать не получится. Значения будут такими же, как и при простом замере.

Измерить Лоренцово сжатие можно только из внешней системы отсчёта, а там мы сталкиваемся с проблемой изменения самого пространства из-за относительности. Как измерить длину поезда, который пролетел мимо пассажира на станции? Практически никак! Только разными косвенными способами.

Это приводит к одной единственной мысли. Сжатие материи при увеличении скорости есть скорее фигура мысли, чем реальный физический процесс. Прикладную ценность имеет не измерение сжатия материи, а умение описать специфику поведения пространства-времени. В процессе дальнейшего изучения вопроса вполне может оказаться, что Лоренцово сжатие есть просто удобный математический приём, который позволяет связать всё хоть в какую-то единую логику. Ведь даже сам Эйнштейна писал, что никакого реального физического сжатия нет, а пространство-время есть простая математическая модель.

Мораль простая - из-за излишней мистификации вопроса мы все неверно понимаем Лоренцовы преобразования и их истинную суть.

⚡ Поддержите пожалуйста проект и помогите собрать 2000 подписчиков на моём Telegram-канале про Изобретения. Там много интересного по теме науки, познания и ТРИЗ.

Мембранные баки (гидроаккумуляторы): принцип работы и назначение:

Мембранные баки, также известные как гидроаккумуляторы, представляют собой универсальные устройства, предназначенные для стабилизации давления в системах отопления и водоснабжения. Эти устройства широко используются в быту и промышленности, помогая защищать системы от повреждений и обеспечивая постоянное давление.

Конструкция мембранного бака:

Мембранный бак состоит из прочного металлического корпуса, разделённого мембраной на две камеры:

-Одна камера заполнена воздухом под давлением (примерно 1–1,5 атмосферы выше рабочего давления системы).

-Другая камера подключена к водной системе и предназначена для накопления воды.

Такая конструкция позволяет компенсировать колебания давления в системе и хранить запасы воды.

Принцип работы мембранного бака:

Работа мембранного бака основана на взаимодействии воздушной и водной камер:

-Повышение давления: При повышении давления в системе вода поступает в камеру бака, сжимая воздушную полость и уравновешивая давление.

-Снижение давления: При падении давления в системе сжатый воздух вытесняет воду обратно в магистраль, восстанавливая необходимое давление.

Такой цикл повторяется многократно, поддерживая постоянный уровень давления и предотвращая возникновение гидроударов.

Применение мембранного бака:

Мембранные баки находят широкое применение в различных сферах:

1.В системах отопления:

-Компенсируют расширение теплоносителя при нагреве, защищая трубы и фитинги от разрушений.

-Помогают устранить избыток давления, вызванные тепловым расширением жидкости.

2.В системах водоснабжения:

-Накапливают воду, сглаживая перепады давления при открытии и закрытии кранов.

-Снижают частоту запусков насосов, что положительно сказывается на их ресурсе.

-Обеспечивают постоянное давление в автономных системах водоснабжения (скважинах, колодцах).

Основные критерии выбора мембранного бака:

При подборе мембранного бака учитываются следующие параметры:

-Объём бака: Чем больше объём бака, тем эффективнее он справляется с компенсацией колебаний давления.

-Рабочее давление: Должно соответствовать диапазону давления в системе.

-Диаметр присоединительного патрубка: Соответствие размерам трубопроводов.

-Тип мембраны: Прочная, износостойкая мембрана обеспечит долговечность и надежность устройства.

Заключение:

Мембранные баки играют ключевую роль в обеспечении стабильности и безопасности систем отопления и водоснабжения. Грамотный выбор и регулярное обслуживание гарантируют стабильную работу и минимальные издержки на эксплуатацию.

https://t.me/kiruling

Взято отсюда

♨️Теплые полы

По всему первому этажу выполнен монтаж теплых полов трубой фирмы Valtec 16 мм. Коллектор из нержавеющей стали.

Котельная:

Установили электрический котёл Эван Forward 9кВт

Установили газовый котёл Navien 13 к

Установили напольный бойлер косвенного нагрева Stout 100 литров

Обвязка выполнена полипропиленовыми трубами и фитингами от компании Valtec, запорная арматура Valtec.

Шаг 1: Подготовьте необходимые материалы и инструменты;

Перед началом работ убедитесь, что у вас есть следующие материалы и инструменты:

-Нержавеющие трубки подходящего диаметра

-Соединительные элементы (фитинги)

-Радиатор с нижним подключением

-Набор ключей и инструментов для сборки и фиксации элементов

-Уплотнители и герметики

-Уровень строительный

Шаг 2: Отключите систему отопления;

-Для безопасности отключите подачу горячей воды и сбросьте давление в системе отопления. Если система заполнена водой, слейте её частично или полностью.

Шаг 3: Определите места подключения;

-Убедитесь, что подключение радиаторов осуществляется снизу, и определите точное расположение входящего и выходящего патрубков на вашем устройстве.

Шаг 4: Установите фитинги на радиатор;

-Используя соответствующие ключи, установите соединительные элементы (фитинги) на входе и выходе радиатора. Убедитесь, что они плотно закреплены и правильно ориентированы.

Шаг 5: Проложите нержавеющие трубки от коллектора до радиатора;

-Отмерьте необходимое количество трубок и аккуратно проложите их от точки подключения коллектора до соответствующих точек входа и выхода на радиаторе. Используйте крепежные элементы, чтобы зафиксировать трубки вдоль стены или пола.

Шаг 6: Присоедините трубки к фитингам;

-Подготовленные трубки присоедините к ранее установленным фитингам на радиаторе и коллекторе. Затяните соединения ключом, соблюдая осторожность, чтобы избежать повреждения деталей.

Шаг 7: Проверьте герметичность соединений;

-Проведите проверку всех соединений на предмет утечек. Для этого включите подачу воды в систему и внимательно осмотрите каждый стык. Если обнаружены подтёки, устраните их путем дополнительной затяжки или замены уплотнительных колец.

Шаг 8: Заполните систему и проверьте работу;

-Запустите систему отопления, дайте ей прогреться и убедитесь, что тепло равномерно распределяется по всему помещению. Обратите внимание на отсутствие шума и вибрации.

Следуя данной инструкции, вы сможете самостоятельно подключить радиатор с нижним подключением, используя нержавеющие трубки. Этот процесс несложный, однако требует внимательности и аккуратности.

Вот подробный список мероприятий, которые помогут эффективно подготовиться к зимнему периоду:

Проверка системы отопления:

1.Осмотр котла: Проверьте котел на наличие повреждений, утечек газа или жидкости, ржавчины и коррозии. Убедитесь, что система зажигания работает исправно.

2.Очистка теплообменника: Регулярная чистка теплообменника предотвращает накопление накипи и повышает эффективность нагрева.

3.Проверка насосов и расширительного бака: Насос обеспечивает циркуляцию теплоносителя, а бак компенсирует расширение жидкости при нагревании.

4.Удаление воздуха из системы: Воздушные пробки снижают теплоотдачу радиаторов. Для удаления воздуха откройте воздушные клапана на радиаторах.

5.Замена фильтров: Засорённые фильтры снижают производительность системы отопления. Периодически меняйте или очищайте их.

Утепление дома:

1.Утепление крыши и потолка: Потери тепла через крышу составляют значительную долю общих теплопотерь здания. Используйте минеральную вату, пенопласт или другие современные утеплители.

2.Герметизация окон и дверей: Проверьте уплотнения на окнах и дверях, замените старые уплотнители, заклейте щели.

3.Облицовка фасада: Наружная облицовка фасадов специальными материалами позволяет дополнительно защитить стены от холода.

4.Установка теплых полов: Теплые полы создают комфортный микроклимат внутри помещений и позволяют экономить энергию.

Проверка вентиляции:

1.Очистка воздуховодов: Скопившаяся пыль снижает эффективность вентиляции и ухудшает качество воздуха.

2.Контроль влажности: Избыточная влажность способствует образованию плесени и грибков. Установите осушители воздуха при необходимости.

3.Регулировка приточно-вытяжной вентиляции: Обеспечьте правильное распределение свежего воздуха по всему дому.

Запас топлива:

Если ваш дом оборудован твердотопливным котлом, убедитесь, что у вас достаточно дров или угля для зимы. Храните топливо в сухом месте, защищённом от влаги.

Профессиональная диагностика

Пригласите квалифицированного мастера для осмотра и тестирования вашей системы отопления. Это позволит выявить скрытые проблемы и предотвратить возможные аварии зимой.

Следуя этим рекомендациям, вы сможете обеспечить своему дому комфортные условия проживания даже в самые суровые зимние месяцы.

PS:

Так сказать , готовь сани с лета !)))

Резервный котел — это дополнительный источник тепла, предназначенный для поддержания работоспособности системы отопления в экстренных ситуациях.

Рассмотрим детально, почему установка резервного котла важна и какие случаи требуют наличия дублирующего оборудования.

Причины установки резервного котла;

Неисправность основного котла:

Основной котел может выйти из строя неожиданно, например, из-за износа компонентов, короткого замыкания или заводского брака. Резервный котел гарантирует непрерывность отопления, пока основной агрегат ремонтируют или заменяют.

Проблемы с подачей топлива:

Перерывы в подаче газа или перебои с электричеством могут оставить дом без отопления. Резервный котел на другом виде топлива (электричестве, твердом топливе или дизеле) спасет ситуацию.

Недостаточно мощный основной котел:

В сильные морозы мощности одного котла может оказаться недостаточно для полноценного прогрева большого дома. Установка дополнительного агрегата решит проблему нехватки тепла.

Необходимость постоянной готовности:

Если семья планирует длительное проживание вдали от города, где возможны частые сбои поставок энергии, второй котел обеспечит спокойствие и уверенность в любом сезоне.

Незаменимый помощник при авариях:

Замерзшие трубы или поврежденные теплообменники приводят к большим убыткам и дорогостоящему ремонту. Запасной котел страхует от подобных неприятностей.

Когда точно пригодится резервный котел?

Ремонт основного котла:

Даже незначительная неисправность в основном агрегате приведет к остановке отопления. Запасной котел продолжит обогревать дом.

Перебои с газом или электричеством:

Любая авария на газовом распределительном пункте или сбой электропитания оставляют дом без отопления. Дополнительный котел обеспечит тепло и комфорт.

Прогулка зимой:

Во время длительных поездок и отсутствия хозяев замерзшая жидкость в трубах может повредить всю систему отопления. Котел-страховка обезопасит дом.

Экономия и эффективность:

Например, при длительном отсутствии владельцев дома достаточно включить резервный котел, работающий на дешёвом источнике энергии (уголь, дрова).

Советы по выбору резервного котла:

Вид топлива:

Выберите другой вид топлива, отличный от основного (газовый + электрический, твёрдотопливный + газовый и т.д.)

Размеры и производительность:

Котел должен обеспечивать минимальный комфортный уровень отопления, достаточный для нормального проживания.

Автоматизация:

Установите автоматику, которая переключает питание на резервный котел при неисправности основного.

Таким образом, установка резервного котла — разумное вложение в комфорт и безопасность вашего дома.

Нет однозначного ответа на вопрос, какая труба лучше для водяного тёплого пола, так как выбор зависит от условий монтажа и эксплуатации. Несколько вариантов труб, которые подходят для такого пола.

Для обустройства водяного теплого пола в частном доме наиболее рациональным выбором будут следующие виды труб:

1. PE-X (молекулярно сшитый полиэтилен)

Это один из лучших вариантов для большинства частных домовладений. Такие трубы обладают рядом преимуществ:

Прочность и долговечность: Срок службы составляет до 50 лет.

Устойчивость к высоким температурам: Могут эксплуатироваться при температуре теплоносителя до +95°C.

Хорошая теплоизоляция: Благодаря низкой теплопроводности предотвращают чрезмерные тепловые потери.

Эффект памяти: Возвращение к своей форме после растяжения или сжатия.

Однако стоит отметить, что такой материал медленно передает тепло, следовательно, система будет дольше разогреваться.

2. PE-RT (термостойкий полиэтилен)

Этот вид труб становится всё популярнее благодаря следующим характеристикам:

Экологическая безопасность: Материал пригоден для вторичной переработки.

Экономическая выгода: Стоимость ниже, чем у аналогов из PE-X.

Повышенная гибкость: Это упрощает процесс укладки и снижает вероятность образования заломов.

Минус — сравнительно невысокая устойчивость к сильному физическому воздействию, поэтому монтаж требует аккуратности.

3. Металлопластиковые трубы

Представляют собой многослойную конструкцию, состоящую из слоев пластика и алюминия. Их преимущества включают:

Средняя теплопроводность: Нагревают поверхность быстрее, чем чисто полимерные аналоги.

Отсутствие проникновения кислорода: Предохраняет всю систему от появления ржавчины.

Защита от различных видов коррозии: Позволяют устанавливать теплый пол практически в любом помещении.

Тем не менее, недостатком является повышенная чувствительность к резким сгибам, что делает ремонт поврежденных участков затруднительным.

Только для специализированных проектов коммерческого масштаба или уникальных технических решений:

4. Медные трубы

Срок службы: Более 70 лет.

Преимущества: Максимальная прочность, сопротивление коррозии, высокие показатели теплопередачи.

Недостатки: Высокий уровень стоимости, сложность установки.

Применение: Используется преимущественно в элитных объектах и местах с особыми требованиями к долговечности системы отопления.

5. Гофрированные нержавеющие стальные трубы

Срок службы: Практически неограниченный.

Преимущества: Высокая теплопроводность (быстро прогреваются), абсолютная стойкость к коррозии и отложениям кислорода.

Недостатки: Сложность очистки от загрязнений, необходимость квалифицированного монтажа.

Применение: Подходят для больших коммерческих объектов и сложных инженерных проектов.

Наиболее универсальным вариантом для частного жилья и большинства бюджетных ситуаций является использование термостойких полиэтиленовых труб (PE-RT) или металлопластиковых. Они обеспечивают оптимальное соотношение между ценой, надежностью и эффективностью передачи тепла.

Если важнее быстрота нагрева и минимальные затраты на эксплуатацию, лучшим выбором будут гофрированные трубы из нержавеющей стали, хотя их установка потребует определенных затрат и усилий.

И наконец, для премиального сегмента строительства оптимальным решением станут медные трубы, несмотря на высокую стоимость и сложности монтажа.

Привет, дорогие подписчики! Кто не знает, или забыл - меня зовут Илья, я инженер строительного контроля, специалист по техническому обследованию загородных домов и строитель каркасников. Пишу о своей работе здесь. Немного выпал из потока постов в связи с массой интересных событий, развернувшихся вокруг меня с наступлением строительного и огородного сезона. Накопилось много интересного материала, но начну с ответа на один вызов, который был брошен мне в комментариях к одному из предыдущих постов, где я написал, что вручную считаю стропила и другие конструктивные элементы и тут же получил несколько саркастических замечаний и утверждений, что это невозможно. Я пообещал просчитать в течение недели, один из комментирующих заметил, что из этого выйдет хорошая статья, но тут, как в рассказе Аверченко "Неизлечимые" - и всё заверте... Короче, я снова здесь, я в бархатных штанах и выполняю своё обещание. Лезем на крышу!

По роду своей деятельности (а кто забыл, я инженер строительного контроля и специалист по техническому обследованию зданий) мне приходится часто осматривать чердаки домов, стропильные системы и кровельные покрытия. После 10 лет практики я практически наверняка отличаю расчётную кровлю, построенную по проекту, от фантазийной, сделанной "из головы", по известному принципу "мы всегда так строим".

Наиболее ярко работала фантазия строителей домов в 80-90-х годах, когда материалы достать было сложно. Как правило, в качестве стропил использовались брёвна или тёсанные жерди, а для обрешётки использовали также жерди, горбыль или, в лучшем случае, необрезную доску.

Естественно, тогда никто не задумывался о просчёте нагрузок. Усиливали максимально, чем только могли. И верили в лучшее. Но сегодня загородное домостроение, к нашему всеобщему удовольствию, шагнуло далеко вперёд, предоставляя нам широкий выбор как конструкций, так и строительных материалов для кровли. Но у многообразия материалов есть и негативная сторона - у строителей появляется соблазн "пройти на тоненького", то есть, выполнить кровлю с максимальной экономией, обеспечив её соответствие строительным нормам. Или не обеспечив их вообще. Ну, или фантазийно слепить кровлю из того, что оказалось под рукой. Заказчик-то всё равно не разбирается!

Чтобы не оказаться таким заказчиком, давайте разберёмся однажды, чтобы разбираться и впредь. А то, как выяснилось, даже инженеры-строители у нас не умеют считать без программ и удивляются, когда видят человека, считающего вручную.

Далее будет много формул, но тем, кто решил освоить строительные расчёты, я могу сказать только то, что сказал Черчилль в своём знаменитом "Обращении к нации":

Нам предстоят кровь, тяжёлый труд, слёзы и пот. Больше ничего обещать вам не могу.

Итак, для примера возьмём традиционную конструкцию двускатной кровли с деревянными стропилами (потому, что стропила бывают и из других материалов). И максимально её упростим (не будем считать свесы, выносы и всякие кровельные элементы).
Исходные данные у нас будут таковы:

Локация объекта (нужна для понимания ветровых и снеговых нагрузок) - Подмосковье;
Ширина пролёта (перекрытия) - 6 метров;
Длина основания (перекрытия) - 9 метров;
Угол кровли - 30 градусов;
Высота стропильной фермы (от перекрытия чердака до конька) - 175 см;
Длина стропила (безопорный пролёт) - 347 см;
Шаг стропил - 60 см;
Материал покрытия кровли - металлочерепица.

Для определения нагрузок на крышу будем использовать действующие строительные нормы, а именно, актуальный СП "Нагрузки и воздействия".

Несмотря на то, что крыша находится на вершине строения, она испытывает многочисленные нагрузки. Помимо ветровой нагрузки, которая действует на крышу сбоку или снизу (в зависимости от угла её наклона), пытаясь либо опрокинуть, либо оторвать, на неё также воздействуют снеговые нагрузки (они давят сверху) и её собственный вес, складывающийся из веса стропил, обрешётки, кровельного покрытия и, если кровля утеплённая, утеплителя. Всё это нам необходимо учесть в расчётах.

Наиболее значимая из этих нагрузок - снеговая. Нормативный вес снегового покрова (то есть, наши предположения о количестве выпадающего снега на 1 м2) зависит от региона. Логично, что в Сибири выпадает больше снега, чем в Сахаре, поэтому нагрузка будет выше. Зная регион, нам не нужно считать этот вес, всё уже украдено посчитано до нас - в СП "Нагрузки и воздействия" территория России делится на 8 снеговых районов, с весом выпадающего снега от 80 до 560 кг снега на м2.

Нормативная снеговая нагрузка напрямую зависит от нормативного веса снега и угла наклона кровли. Она высчитывается по формуле:

S = Sg * μ, где
S - нормативная величина снеговой нагрузки
Sg - нормативный вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, кПа
μ - поправочный коэффициент, зависящий от угла наклона кровли

Подмосковье относится к 3 снеговому району, а значит Sg по таблице у нас будет 1,5 кПа. Ура, считать не надо, спасибо дядям метеорологам и инженерам. А, не, надо. Что это за кПа? Давайте пересчитаем их в кг/м2, чтобы было понятно, как всё это давит на площадь.
1 кг/м2 = 0.00980665 килоПаскалей
1,5 КПа = 153 кг/м2

μ (мю) - это поправочный коэффициент, который принимается в зависимости от угла наклона ската кровли.

Угол меньше или равен 30° - μ = 1;
считается, что снега будет столько же, сколько на земле. Хотя, фактически это сильно зависит от покрытия. Например, профнастил или кликфальц - скользкие и не держат на себе снег, а гибкая черепица или шифер - шершавые и держат даже при большем наклоне.

Угол больше или равен 60° - μ = 0;
считается, что снег задерживаться не будет. Но, см. выше, возможны варианты. Особенно на сложных кровель с ендовами, врезными кукушками, примыканиями и прочим крутым и потенциально проблемным обвесом. По моему хотению (и щучьему велению) сегодня у нас просто два ската и мы про это говорить не будем, а то все вместе взорвём себе мозг, а хейтеры в каментах поедут крышей во всех смыслах. Ибо, есть варианты кровель, например купольные, которые требуют вот таких расчётов:

Давайте в ужасе сбежим к нашей простой кровле и подумаем, что делать, если её угол, как Наташа Ростова из анекдота про Ржевского, оказался одной ногой в Москве, а другой в Петербурге? То есть, между 30 и 60 градусами? Придётся высчитывать Бологое μ по формуле:

μ = 0,033*(60-a), где a - это угол наклона кровли

Но в нашем случае угол наклона составляет 30° и мы просто берём нормативный коэффициент, даже без вышеуказанных нехитрых расчётов.

Итак, нормативная снеговая нагрузка у нас составляет: S = 1,5*1 = 1,5 кПа = 153 кг/м2.

Итак, мы знаем, что в среднем, нормативная снеговая нагрузка для нашей кровли с углом наклона 30 градусов и расположением в Подмосковье составит 153 кг/м2. Но можем ли мы ориентироваться на среднее значение? Конечно же да! - скажет вам экономный прораб. Конечно же - нет, ответит СП "Нагрузки и воздействия". Во-первых, снега может выпасть больше нормы. Во-вторых, он может лежать неравномерно, например, отсырев и примёрзнув на части кровли. Поэтому, нам нужно определить расчётную снеговую нагрузку, которая представляет собой нормативную, но умноженную на коэффициент надёжности.

Согласно СП "Нагрузки и воздействия":

4.2 Расчетное значение нагрузки следует определять как произведение ее нормативного значения на коэффициент надежности по нагрузке , соответствующий рассматриваемому предельному состоянию.

3.2 коэффициент надежности по нагрузке: Коэффициент, учитывающий в условиях нормальной эксплуатации сооружений возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную (большую или меньшую) сторону от нормативных значений.

Согласно таблице 7.1. вышеуказанного СП, коэффициент надёжности для веса деревянных строительных конструкций принимается за 1,1. Значит? S = 153 * 1,1 = 168,3 кг/м2.

Вроде бы, добавилось 10%. Но снеговая нагрузка может разниться от розы ветров - на подветренной стороне может скапливаться в 2 раза больше снега, чем с наветренной. Поэтому, нормальными проектировщиками при расчётах берётся максимум, чтобы хозяин внезапно не проснулся от свежести морозного воздуха, обнаружив над собой звёздное небо и незапланированный "второй свет". Ну, или не попал на тот свет в результате воздействия сугроба, перемешанного с обломками стропил и кусками металлочерепицы.

Теперь мы можем вычислить снеговую нагрузку на всю площадь кровли, это хорошо. Но пока не знаем, какая ветровая нагрузка будет воздействовать на нашу кровлю. Давайте считать.

Ветровая нагрузка считается по формуле:

W = Wm + Wp, где:

W - общая ветровая нагрузка;
Wm - средняя ветровая нагрузка;
Wp - пульсационная ветровая нагрузка.

Последняя это как раз та, которую создавал волк в сказке про трёх поросят, сдувая домики, построенные нерадивыми прорабами, по свински разворовавшими бюджет.

Сейчас нам предстоит вычислить все вышеуказанные значения. Это несложно.

Считаем среднюю ветровую нагрузку:

Wm = Wо * k(Ze) * c, где:

Wo - нормативная ветровая нагрузка из таблицы;
k - коэффициент изменения ветрового давления на высоте Ze;
c - аэродинамический коэффициент.

Самое простое - Wo. Открываем СП и видим, что значение Wo для I ветрового района, к которому относится Подмосковье, равно 0,23 кПа:

Теперь нам нужно посчитать значения для k, Ze и c. Тут просто приведу скрин из СП, т.к. на пальцах не объяснишь, чистая математика с геометрией:

Итак, допустим, наш домик находится в сельской местности без высоких препятствий, а значит, он относится к категории А.

Пусть он стоит боком к ветру и длина обращённой к ветру стороны равна 9 метров, а высота кровли в коньке 6 метров. Значит, h у нас меньше d и Ze = h, то есть 6 метров.

Смотрим таблицу 11.2 и видим, что наш коэффициент для местности А, при высоте здания больше 5, но менее 10 метров, равен 0,75.

Аэродинамический коэффициент берём из Приложения B, там есть конкретный рисунок для двускатных кровель, где можно выбрать наветренную и подветренную сторону и определить максимальное ветровое давление в зависимости от угла наклона и высоты кровли.

Мне выпало 0,7 кПа, на наветренной стороне при угле наклона 30 градусов.

Считаем среднюю ветровую нагрузку: Wm = 0,23 * 0,75 * 0,7 = 0,12 кПа или 12 кг/м2.

Теперь нам нужно посчитать пульсационную ветровую нагрузку. Как правило, многие проектировщики не занимаются сложными расчётами и просто считают пропорцией от средней ветровой или берут из справочников, но мы же не слабаки, поэтому продолжаем дальше.

Считаем пульсационную ветровую нагрузку

Wp= Wm * ζ(Ze) * ν, где:

Wm - это средняя ветровая нагрузка, мы её уже посчитали;
ζ(Ze) - коэффициент пульсации давления ветра, принимаемый по Таблице 11.4
ν - коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления ветра.

По табличке у нас выходит, что ζ(Ze) = 0,85

Итак, нам осталось найти коэффициент пространственной кореляции пульсаций давления ветра, зависит он от габаритных размеров здания/конструкции, в нашем случае конструкция это одна сторона кровли, через которую ветер воздействует на стропильную систему.

До этого всё было просто, а вот сейчас будет ещё легче! (троллфейс) Как вы уже прочувствовали, ветер это такая переменчивая штука, что точно учесть все параметры довольно сложно. Т. к. сила его воздействия на здание зависит от множества факторов, в которые входят как особенности конструкции здания, так и направление и сила самого ветра. Чем больше факторов мы учитываем, тем точнее можем рассчитать силу воздействия. Поэтому, давайте не будем лениться и округлять, доведём дело до конца.

Как гласит СП:

11.1.11 Коэффициент пространственной корреляции пульсаций давления v следует определять для расчетной поверхности сооружения или отдельной конструкции, для которой учитывается корреляция пульсаций.

Расчетная поверхность включает в себя те части наветренных и подветренных поверхностей, боковых стен, кровли и подобных конструкций, с которых давление ветра передается на рассчитываемый элемент сооружения.

Если расчетная поверхность близка к прямоугольнику, ориентированному так, что его стороны параллельны основным осям (рисунок 11.2), то коэффициент v следует определять по таблице 11.6 в зависимости от параметров r и c, принимаемых по таблице 11.7.

На этом рисунке нам нужно выбрать сторону, в которую у нас будет дуть ветер. Выбираем заштрихованную, с координатами z0y. И смотрим, что говорит таблица 11.7 про параметры p и x.

Выходит, что для следующей таблице нам надо взять значения b и h - это длина и ширина кровли.

Длина у нас 9 метров, ширина 3,47. Таких значений в таблице нет, берём приближённые - 10 и 5. И получаем значение коэффициента 0,85. Забавно, что он совпал с коэффициентом изменения ветрового давления, но это случайность. Кстати, в советских руководствах по расчёту ветрового давления часто советуют просто не морочиться с v-коэффициентом и принять его за 1 или за 0,5, в зависимости от высоты здания.

Wp = 0,12 * 0,85 * 0,85 = 0,08 кПа или 8 кг/м2

Самое тяжёлое позади, но не расслабляемся! Считаем финалочку. У нас есть Wm и Wp, теперь считаем общую ветровую нагрузку их простым сложением:

W = 12 + 8 = 20 кг/м2 - неплохая кровля получается, ветроустойчивая. Но это ещё не всё. Нам обязательно нужно учесть коэффициент надёжности по ветровой нагрузке. Ибо сказано:

11.1.12 Коэффициент надежности по ветровой нагрузке следует принимать равным 1,4.

А значит, 20 * 1,4 = 28 кг/м2.

Теперь мы знаем, что давит на нашу кровлю, но пока не знаем веса самой кровли. Давайте считать дальше!

Считаем общий вес кровли.

Итак, металлочерепица весит 5 кг на м2.
Площадь кровельного покрытия у нас равна 3,4 * 9 *2 = 62,46 м2.
Умножаем на вес квадрата кровли и получаем 312,3 кг - это железяки.

Теперь пришла очередь стропильной системы. Тут есть свои шаблоны, то есть, можно сразу взять готовый расчёт, типа - 20 кг на квадрат кровли. Но мы за точность измерений. Ведь именно она позволяет нам экономить. Доска из сосны камерной сушки 6000х195х45 весит 22 кг. У нас же длина стропила 3470 мм, посчитаем вес пропорцией. У меня вышло 12,72 на одно стропило. А сколько их, если они стоят на 9 метрах через 60 см? 15 штук на сторону, всего 30.
Итого: 450 кг вес стропил.

Теперь прикинем вес обрёшётки. Как пишет в своей инструкции производитель металлочерепицы Grand Line:

При шаге стропил 600 - 900мм в качестве обрешетки, используйте доску сечением 25х100 мм. Перед монтажом обрешетки просушите ее и обработайте антипиреновыми и антисептическими средствами. Согласно СНиП II-25-80 «Деревянные конструкции», максимальная влажность пиломатериалов не должна составлять более 20%.

Монитровать её придётся с шагом 300 мм. Значит, на сторону 3,74 у нас ляжет 12 досок. Добавим конёк, добавим усиление под снегозадержатели, пусть 15 досок будет. По 9 метров. Считаем. Одна 6-метровая доска весит 8 кг. А нам нужно 9 метров на сторону. Значит, 12 кг. Умножаем на количество досок - 30 * 12 = 360 кг.

Теперь считаем общий вес кровли: 312,3 + 450 + 360 = 1 122,3 кг.

Делим на площадь кровли и получаем нагрузку от собственного веса кровли:
1 122,3 / 67,32 = 16,67 кг/м2.
Я не учитывал такие элементы как затяжки, мембраны, всяческие кровельные элементы, выносы и свесы, но сейчас суть не в этом, важно, чтобы вы поняли принцип.

Теперь суммируем все нагрузки, которые мы рассчитали - снеговую, ветровую и веса кровли с элементами стропильной системы:

168,3 кг/м2 (снег) + 28 кг/м2 (ветер) + 16,67 кг/м2 (собственный вес конструкции) = 212,97 кг/м2

Итак, суммарная нагрузка на м2 кровли Q = 212,97 кг

Теперь мы можем посчитать распределённую нагрузку, которая действует на каждый погонный метр безопорного пролёта стропила. Это произведение расстояния (шага) между стропилами и суммарной нагрузки на м2 кровли.

Qr = A * Q
Qr = 0,6 м * 212,97 кг/м2 = 127,78 кг/м

Распределённая нагрузка на погонный метр кровли = 127,78 кг

Теперь посчитаем, какие стропила выдержат эту нагрузку. И выдержат ли наши.

Расчёт сечения стропильной ноги

Подсчитаем, соответствуют ли наши стропила требованиям конструктивной надёжности по ширине доски, взяв стандартную толщину 45 мм. Для этого определим минимальную ширину стропила.

Если угол крыши < 30°, стропила рассматриваются как изгибаемые
H ≥ 8,6 * Lmax * √(Qr / (B * Rизг))

H ≥ 8,6 x Lm x √(N / (B x Rизг))

Если уклон крыши > 30°, стропила изгибаемо-сжатые
H ≥ 9,5 * Lmax * √(Qr / (B * Rизг))

где:
H - ширина стропила в см;
Lmax - максимальная безопорная длина стропила, м;
B - толщина доски в см;
Rизг - сопротивление на изгиб (для сосны второго сорта = 130 кг/см2).

Считаем для нашего случая: H = 8,6 * 3,47 * √(127,78 / (4,5 * 130)) = 14,02 см или 140 мм.
То есть, нашей ширины стропил в 195 мм хватает с лихвой.

Считаем соответствие прогиба стропил под нагрузкой строительным нормам

Согласно Таблице 19, СП 64.13330 "Деревянные конструкции", нормируемый прогиб должен составлять не более L/200, где L это безопорный пролёт стропила. Проверить это можно через неравенство:

3,125 * Qr * Lmax³ / (B * H³) ≤ 1

где:
Qr - найденная нами нагрузка на погонный метр;
Lmax - безопорный пролёт стропила, в метрах;
B - толщина доски в см;
H - высота сечения доски в см.

Считаем: 3,125 * 127,78 * 3,47³ / (4,5 * 19,5³ ) = 0,5 - значение меньше единицы, условие выполняется. В принципе, на этом этапе можно поэкспериментировать с толщиной и шириной стропильной ноги, уменьшая размеры до момента, пока значение не станет близким к единице. таким образом можно соблюсти нормы и при этом не перерасходовать бюджет на избыточные запасы прочности.

Уж не знаю, насколько хорошей вышла эта статья. Понятно, что этот набор формул ориентирован на узкий круг желающих разобраться досконально. Но как минимум, у нас будет отличная шпаргалка, к которой всегда можно вернуться при необходимости.

Как обычно, на любые вопросы, которые не требуют больших временных затрат, расчётов или выезда на объект я отвечаю бесплатно в каментах или лично - мои контакты в профиле Пикабу. Кто не видит профиль или кому удобнее обратиться сразу напрямую - пишите в телеграм: karkasovo (это не канал, а мой контакт).
Аудит проекта, проверка договора на строительство, анализ сметы, обследование дома на соответствие строительным нормам, приёмка дома, консультации по реконструкции, строительный контроль - это моя работа и я делаю её за деньги.

Тёплые стены представляют собой инновационную технологию отопления, где источником тепла служат сами стены помещения. Хотя они могут использоваться как альтернатива тёплым полам, основное их назначение — дополнение традиционной системы отопления, создающее комфортный микроклимат в жилище.

Принцип работы тёплых стен:

Тёплые стены работают по принципу лучистого отопления: специальное нагревательное оборудование встраивается в конструкцию стены, передавая тепло посредством конвекции и инфракрасного излучения. За счёт этого стена медленно накапливает тепло и постепенно отдаёт его в помещение, равномерно распределяя его по всему объёму комнаты.

-Водяные тёплые стены: Вода циркулирует по трубам, установленным в стенах, обогревая помещение подобно традиционным батареям.

-Электрические тёплые стены: Нагревательные маты или кабели размещаются в штукатурке или гипсокартонных перегородках, преобразуя электроэнергию в тепло.

Преимущества и недостатки тёплых стен

Преимущества:

-Комфортный микроклимат: Температура в помещении распределяется равномерно, без зон с ощутимым перепадом тепла.

-Эффективность: Рабочая температура поверхности не превышает 40 °C, что позволяет сэкономить на отоплении.

-Воздухооборот: Влажность в помещении остаётся оптимальной, так как система не сушит воздух.

-Возможность сезонного использования: Летом такую систему можно адаптировать для охлаждения помещения, подавая прохладную воду в трубы.

Недостатки:

-Особые требования к помещению: Нельзя ставить мебель вплотную к тёплым стенам, иначе тепло не сможет свободно распространяться.

-Влияние на отделку: Длительный контакт с теплой стеной может отрицательно сказываться на отделке, вызывая преждевременный износ материалов.

-Трудности с ремонтом: В случае выхода из строя оборудования понадобится демонтаж облицовочного слоя для устранения неполадок.

Процесс монтажа тёплых стен

Установка тёплых стен — сложный технологический процесс, состоящий из нескольких этапов:

-Подготовка проекта: Определение местоположения нагревательного оборудования, определение количества и ширины труб, оценка влияния на нагрузку на стены.

-Монтаж теплоизоляции: Укладка теплоизолирующего слоя, чтобы свести к минимуму потерю тепла через внешнюю сторону стены.

-Укладка нагревательных элементов: Монтаж электрических матов или установка труб в воде, соблюдая правила угла наклона и поворота.

-Фиксация стыков: Соединения нагревательных элементов тщательно заделываются, чтобы исключить утечку тепла.

-Окончательная отделка: Завершающим этапом является декоративная отделка стены, скрывающая следы монтажа.

-Проверка и тестирование: Перед полной активацией проводится тестовая проверка на малой температуре, чтобы выявить возможные дефекты и слабые места.

В заключение:

Несмотря на высокие первоначальные вложения и ограничения по использованию, тёплые стены могут заметно повысить комфорт и функциональность интерьера, дополнив традиционное отопление и создав приятную атмосферу в доме. Рекомендуется обращаться к профессиональным мастерам для грамотного проектирования и установки системы.

Самая длинная река

В школе нас учили, что самая длинная река на планете это Нил.

Однако, неугомонные ученые постоянно ползали по бразильским джунглям (там где водится много много диких обезьян) и беспрерывно открывали все новые притоки и истоки Амазонки.

В итоге с 2007 года Амазонка - самая длинная река в мире. Кстати, Амазонка самая полноводная река, а получив статус еще и самой длинной, она стала просто суперзвездой среди рек.

Девятая планета

В школе нас учили, что в Солнечной системе девять планет, и что ученые постоянно ищут десятую.

Однако, в 2006 году Плутон разжаловали в карликовые планеты, и больше Плутон не в высшей лиге. Причиной тому стало то, что недалеко от него нашли Эриду, Цереру и Квавар – вполне себе сравнимые с ним объекты, но по современной классификации сильно не дотягивающие до статуса планет. Плутон боролся за свой статус, так как имел три важные характеристики планеты: наличие крупного спутника, атмосферы и признаки геологии, но не выдержал борьбы и отъехал к своим новым друзьям Эриде, Церере и Квавару в категорию транснептуновых карликовых планет.

В итоге с 2006 года планет в Солнечной системе – восемь.

Самая населенная страна

В школе нас учили, что самая населенная страна - это Китай.

Да и в общем, это уже как присказка про население Китая. Однако темпы роста населения Китая замедлялись все последние 20 лет, а в 2022 и 2023 годах даже показали отрицательные значения. А вот Индия же размножалась стабильнее, поэтому в конце 2022 года в Китае жило 1.412 млрд, а в Индии 1.417, что на 5 млн. больше. И судя по динамике разрыв будет расти в пользу Индии в ближайшее десятилетие.

В итоге с 2023 года страна с самым большим населением – Индия

Пятый океан

В школе нас учили, что океанов четыре: Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый.

Однако в 2000 году государства — члены Международной гидрографической организации приняли решение выделять Южный океан как самостоятельный пятый океан, соединяющий в себе южные части Атлантического, Индийского и Тихого океанов, в пределах, ограниченных с севера 60-й параллелью южной широты. (короче водичка вокруг Антарктиды)

В итоге с 2000 года у нас пять океанов.

Уютный бложек автора https://t.me/selo_kosilovo

Разветвитель контуров с резьбой 3/4" (евроконус) — это специальное устройство, предназначенное для подключения двух одинаковых контуров к одному отводу коллектора отопительной системы. Оно обеспечивает надежное соединение трубопроводов и равномерное распределение теплоносителя между двумя подключенными контурами.

Особенности устройства:

-Резьба 3/4": Стандартная резьба евроконуса, совместимая с большинством современных коллекторов и фитингов.

-Материал: Обычно изготавливается из латуни или нержавеющей стали, что гарантирует долговечность и устойчивость к коррозии.

-Применение: Подходит для систем теплого пола и радиаторного отопления.

Преимущества использования разветвителей контуров:

-Равномерное распределение теплоносителя: Обеспечивает одинаковое давление и температуру воды в обоих контурах.

-Удобство монтажа: Простота установки благодаря стандартному соединению евроконус.

-Надёжность соединения: Высокое качество материалов и конструкция обеспечивают длительный срок службы.

Таким образом, использование разветвителя контуров с резьбой 3/4" является оптимальным решением для организации эффективной и надежной системы отопления.

Привет подписчикам! Для тех, кто меня не знает - меня зовут Илья, я переехал из города в деревню, построил себе дом и так увлёкся, что начал заниматься домостроением профессионально. Помимо этого я занимаюсь технадзором - обследованием домов на соответствие строительным нормам в поисках их проблем как перед покупкой, так и с целью улучшения условий жизни хозяев. В основном об этом я и пишу в своём профиле на Пикабу, отвечая на вопросы подписчиков.

Мне часто задают вопрос, причём не только заказчики, но и конкуренты - почему я не выкладываю фото готовых домов у себя на сайте? Ну, во-первых, потому, что в основном я работаю для друзей и знакомых, у меня нет заказчиков, которые мне не доверяют. Кроме того, я сам живу в загородном доме и использую его как шоу-рум. Так что мои заказчики знают где я живу. Поэтому, всем понятно, что я вряд ли испарюсь как свежеоткрытое ООО "Сосулька", бросив дом и сменив пол. Во-вторых, моя компания работает без предоплаты, мы берём деньги только после того как выполнен один из этапов работы. Заехала бригада с материалом на объект - рассчитались, построили дом - рассчитались, провели коммуникации - рассчитались, выполнили отделочные работы... Ну, вы поняли. А в-третьих, и это на мой взгляд, самая главная причина - фотографии готового пустого дома мало что скажут заказчику. Как и фотографии процесса строительства. Сейчас я наглядно продемонстрирую, что я имею в виду.

Посмотрите на КДПВ - это Г-образный дом со сторонами 16 и 17 метров. Давайте глянем, как он выглядит в процессе строительства изнутри и снаружи.

Вот он внутри на этапе готовности каркаса и начала работ по утеплению и пароизоляции. Для несведующих людей, которыми в большинстве являются заказчики домостроительных компаний, это просто нагромождение досок и какие-то обрывки полиэтилена.

Вот так дом выглядит после завершения работ по утеплению и пароизоляции. Появились окна и черновые полы из Quick Deck плит. Но потенциальному покупателю по-прежнему малопонятно, что это вообще такое.

А это фото после завершения внутренней черновой отделки и разводки коммуникаций. Если бы не шпросы в окнах, можно было бы сказать, что похоже на какой-то склад. Ну, а в целом - серое пустое помещение, разделённое на комнаты.

А вот так выглядит дом после чистовой отделки и завоза мебели. Это уже не наша зона ответственности. У меня не всегда хватает времени, да и не всегда удобно - напроситься к заказчику, чтобы отснять его дом для портфолио. Мы строим дома для тех, кто в них живёт или проводит большую часть времени. Поэтому, заставлять их собирать разбросанные носки и убираться ради моих фото я считаю некорректным. К тому же, один и тот же проект у разных хозяев будет выглядеть по-разному.

Так как проект - это лишь план и конструкция, а внешний вид и внутреннюю отделку каждый заказчик выбирает под себя. Кому-то, как мне, нравится прованс - простые природные материалы в отделке снаружи и внутри, с их экологичностью, но и с их проблемами. Полы из шпунтованной доски, которые могут скрипеть и требуют перетяжки после первого года усыхания. Отделка имитацией бруса, вагонкой или блок-хаусом с необходимостью покраски, а снаружи и перекраски. А кто-то выбирает технологичные современные материалы и оформляет интерьеры в стиле хай-тек. Отделывает стены гипсокартоном под штукатурку или клеит обои, как в городской квартире. Каждый создаёт свой дом.

Вот так выглядит дом после установки окон и завершения тёплого контура. Снаружи он обшит панелями Белтермо, они работают как гидроветрозащита и дополнительное утепление. Комментарий заказчика к этому фото: "Уже стало похоже на домик, ура!"

А так выглядит практически готовый к сдаче дом без покраски. Вентфасадом является ЦСП, которая будет покрашена силами заказчика. Осталось прикрутить рейки, которые работают нащельниками и одновременно несут декоративные функции.

Недавно мне тут рассказывали, что стену каркасного дом можно тихо разобрать руками за полчаса :). Попробуйте разобрать пирог из ЦСП 9 мм, Белтермо 35 мм, перекрёстного утепления 200 мм (лаги 150 мм с шагом 580 мм и обрешётка из бруса 50 мм с шагом 580 мм) и двух слоёв гипсокартона. Эти слои не пропилить даже бензопилой, она завязнет в минвате и пароизоляции. В отличие от бруса, сруба и пеноблока, которые элементарно пропиливаются насквозь. Ну и, кроме этого, я уверен, что если вам приходится строить дом таким, чтобы его нельзя было взять штурмом, лучше менять место жительства. Потому, что в криминальном районе взломают любой дом, хоть монолитный, хоть вырубленный в камне.

Мои заказчики не имеют планов отстреливаться из дома, и ориентируясь на мой опыт загородной жизни, строят такие же дома как мой. Если, конечно, он им понравится. А так как они имеют возможность его пощупать и прочувствовать, им не нужны красивые картинки домов, которые мы построили для других.

Что касается качества строительства, то я не требую верить мне на слово. После завершения тёплого контура мы обязательно проводим проверку аэродверью и приглашаем на неё заказчика, если он, конечно хочет. В любом случае, эту процедуру я считаю необходимой, т.к. она показывает проблемные места и даёт возможность сделать работу над ошибками. Это гораздо проще, когда нет отделки и не разведены коммуникации. И гораздо дороже делать её по гарантии за свой счёт, после того как заказчик уже въехал и завёз мебель.

В общем, это наверно всё, что я хотел до вас донести. Конечно, какие-то фото готовых объектов на сайте должны быть. Мои сотрудники на этом настаивают. И наверно, что-то мы всё-таки разместим. Но для небольшого крафтового бизнеса серьёзной необходимости в этом нет.

Как обычно, на любые вопросы, которые не требуют от меня глубокого погружения и выезда на объект я отвечаю бесплатно - мои контакты в профиле. Платно - аудит проекта, договора на строительство, сметы, обследование дома перед покупкой, приёмка дома, надзор за строительными работами, решение других проблем загородных домов.